電解水制氫系統(tǒng)主要由電解槽,、分離器,、洗滌器、冷卻器,、供水,、加堿等設(shè)備組成。電解槽是電解水制氫系統(tǒng)的**設(shè)備,，為了降低水的電阻,，提高電解效率，必須在水中加入NaOH或KOH電解質(zhì),，配成30%左右的堿液注入電解槽,。制氫環(huán)節(jié)是雙碳目標(biāo)的提出使“綠氫”成為減碳脫碳的重要途徑。其中,，電解水制氫是重要的制取綠氫的方法,。電解水制氫規(guī)模的提升，也使電解槽市場(chǎng)迅速增長(zhǎng),。根據(jù)HengCe（恒策咨詢）的統(tǒng)計(jì)及預(yù)測(cè),，2023年全球水電解制氫設(shè)備市場(chǎng)銷售額達(dá)到了11.96億美元，預(yù)計(jì)2030年將達(dá)到171.4億美元,，年復(fù)合增長(zhǎng)率（CAGR）為45.6%（2024-2030）,。地區(qū)層面來看,，中國(guó)市場(chǎng)在過去幾年變化較快，2023年市場(chǎng)規(guī)模為百萬美元,，約占全球的%,，預(yù)計(jì)2030年將達(dá)到百萬美元，屆時(shí)全球占比將達(dá)到%,。PEM電解水制氫技術(shù)具有電流密度大,、氫氣純度高、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn),。河南專業(yè)電解水制氫設(shè)備公司

堿性電解水技術(shù)比較大的缺點(diǎn)在于工作電流密度較低,、電解槽效率不高、占地面積大,。特別在冬季,，設(shè)備需要經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱，啟動(dòng)時(shí)間大概需要2 h,。不過堿性電解水電解槽、隔膜等設(shè)備,、材料的加工,、制備工藝在我國(guó)已經(jīng)基本成熟，產(chǎn)業(yè)鏈相對(duì)完善,，是目前在我國(guó)**適合規(guī)?；募夹g(shù)路線。通過調(diào)研了解,，目前國(guó)內(nèi)比較大單槽制氫規(guī)模已經(jīng)達(dá)到 3000 Nm3/h,，電解槽直流電耗比較低可以達(dá)到4.2 kW·h/Nm3。其原理為在兩個(gè)電極之間施以直流電,，并用隔膜將陰陽(yáng)兩極分離開來,，在陰極水分子被還原，生成氫氣和氫氧根離子,，生成的氫氧根離子穿過隔膜到達(dá)陽(yáng)極,，在陽(yáng)極側(cè)失電子析氧，生成氧氣和水,。滄州電解水制氫設(shè)備企業(yè)PEM電解槽是PEM電解水制氫裝置的重要部分,。

電解水制氫的基本原理是在直流電的作用下，水分子在電解槽中被分解成氫離子和氫氧根離子,，氫離子在陰極得到電子還原成氫氣,，而氫氧根離子在陽(yáng)極失去電子氧化成氧氣。堿性電解水制氫：原理：利用堿性電解質(zhì)（如氫氧化鉀或氫氧化鈉）作為導(dǎo)電介質(zhì),，在電解槽中進(jìn)行水電解,。特點(diǎn)：技術(shù)成熟穩(wěn)定，成本相對(duì)較低，但反應(yīng)速度較慢,，能量效率相對(duì)較低,，且產(chǎn)生的氫氣純度不高，需要進(jìn)行后續(xù)處理,。應(yīng)用：適用于大規(guī)模工業(yè)制氫,，尤其是在電力成本較低的地區(qū)。

灰氫是指通過化石燃料（如煤炭,、石油,、天然氣等）燃燒或重整制取的氫氣。在生產(chǎn)過程中,，會(huì)釋放大量的二氧化碳,，因此被稱為“灰氫”。這種制氫方式成本較低,，但對(duì)環(huán)境影響較大,，是目前全球主要的氫氣生產(chǎn)方式。藍(lán)氫是在灰氫的基礎(chǔ)上,，應(yīng)用碳捕集與封存技術(shù)（CCUS）,，將生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的二氧化碳捕獲并封存，從而減少碳排放,。雖然藍(lán)氫的碳排放強(qiáng)度相對(duì)較低,，但由于需要額外的碳捕集和封存技術(shù)，其生產(chǎn)成本較高,。綠氫目前沒有統(tǒng)一定義,，國(guó)內(nèi)俗稱的綠氫就是可再生氫，即通過使用可再生能源(例如太陽(yáng)能,、風(fēng)能,、核能等非化石能源)制造的氫氣。現(xiàn)階段電解水是主要的將這些外部能源吸收并生產(chǎn)出氫氣的方式,，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)零碳排放,。PEM水電解技術(shù)被譽(yù)為制氫領(lǐng)域極具發(fā)展前景的水電解制氫技術(shù)之一。

堿性水電解技術(shù)(ALK)是指在堿性電解質(zhì)環(huán)境下進(jìn)行電解水制氫的過程,，電解質(zhì)一般為30%質(zhì)量濃度的KOH溶液或者26%質(zhì)量濃度的NaOH溶液,。較之于其他制氫技術(shù)，堿性電解水制氫可以采用非貴金屬催化劑,，且電解槽具有15年左右的長(zhǎng)使用壽命,，因此具有成本上的優(yōu)勢(shì)和競(jìng)爭(zhēng)力。堿性電解水制氫技術(shù)已有數(shù)十年的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),，在20世紀(jì)中期就實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化,，商業(yè)成熟度高,，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富，國(guó)內(nèi)一些關(guān)鍵設(shè)備主要性能指標(biāo)均接近于國(guó)際先進(jìn)水平,，單槽電解制氫量大,，易適用于電網(wǎng)電解制氫。但是,，該技術(shù)使用的電解質(zhì)是強(qiáng)堿,，具有腐蝕性且石棉隔膜不環(huán)保，具有一定的危害性,。PEM電解水制氫的系統(tǒng)響應(yīng)速度快,，適應(yīng)動(dòng)態(tài)操作。日照附近電解水制氫技術(shù)

但是由于膜材料成本相對(duì)較高,，加上運(yùn)行過程中難以處理一些不純凈的物質(zhì),，導(dǎo)致其在應(yīng)用范圍上有些受限。河南專業(yè)電解水制氫設(shè)備公司

在直流電作用下,，水分子在陰極發(fā)生還原反應(yīng),，生成氫氣和氫氧根離子（OH–），氫氧根離子在電場(chǎng)和氫氧側(cè)濃度差的作用下穿過隔膜到達(dá)陽(yáng)極,，在陽(yáng)極一側(cè)發(fā)生析氧反應(yīng),，生成氧氣和水。電解槽裝配時(shí)浸沒在高濃度（20%~30%）的KOH 溶液中,，此時(shí)離子電導(dǎo)率比較大，主要缺點(diǎn)是電解液具有腐蝕性,，NaOH 和NaCl 溶液也可作電解液,，但不常用。堿槽的電解池分成兩個(gè)電極,，電極將氣密隔膜分開,。由于隔膜的阻礙，氫氣和氧氣不會(huì)通過隔膜混合在一起,，但是電解液卻可以通過隔膜進(jìn)入另一側(cè),。制氫系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，氫氣和堿液的混合液以及氧氣與堿液的混合液分別經(jīng)過氣水分離器,，將氣體和溶液分離,，堿液回流至電解槽，氫氣和氧氣分別進(jìn)入純化裝置提純后進(jìn)行收集,。河南專業(yè)電解水制氫設(shè)備公司